Спутники марса

Исследование Деймоса

Исследования Деймоса начались с изучения его изображений с 1894 года. Во время Великого противостояния Марса, в период максимального сближения красной планеты с Землей, впервые удалось сделать четкие снимки спутника. Эта серия фотографий дала возможность получить первую информацию о нем, в том числе вычислить траекторию его движения. В 1971 году НАСА запустило искусственный спутник Маринер-9 на орбиту Марса. Целью этого проекта было изучение топографических особенностей поверхности, смены времен года и других долгосрочных изменений на планете. Также удалось сделать фотографии Деймоса и Фобоса с близкого расстояния. Всего было получено около 110 снимков спутников хорошего качества. Данные, полученные при помощи Маринер-9, были использованы для планирования высадки межпланетных станций в будущем. Этот космический объект стал первым искусственным орбитальным спутником другой планеты. Большинство попыток добраться до маленькой марсианской луны не увенчались успехом. Большие надежды были положены на исследовательскую программу НАСА «Викинг». Первый из двух аппаратов был удачно доставлен до Марса в июне 1976 года и проработал 2245 марсианских солов. Второй аппарат был запущен в августе того же года и проработал 1281 марсианских суток. Фотографии, сделанные аппаратом Викинг-1 и Викинг-2, запечатлели вид на марсианские спутники с поверхности планеты, географические координаты их движения, уникальные солнечные затмения. В 2011 году была запущена марсианская космическая лаборатория «Кьюриосити». Этот аппарат уникален по своим характеристикам, он обладает человеческим голосом и более динамичен в движении, чем его предшественники. Главная цель этой космической операции – установить являются ли условия красной планеты приемлемыми для жизни человека. Также, запуск этого марсохода дал новую информацию о Деймосе. Пролетая мимо марсианского спутника, удалось его снять с близкого расстояния в реальном времени.

Сегодня, исследование Деймоса ограничиваются видео и фотосъемкой. Его изучение не является ведущим интересом ученых, поэтому высадка здесь космических лабораторий для определения состава грунта и других геологических особенностей не планируется.

Пригодилась информация? Плюсани в социалки!

• Времена года на Марсе как и почему происходит смена сезонов
• Кто открыл планету Марс
• Почему Марс красная планета — так ли это на самом деле?

Влияние Марса

Фобос проходит перед Деймосом

Естественные спутники Марса приливно заблокированы гравитацией планеты (как наша Луна) и всегда обращены к нему одной стороной. Поскольку Фобос вращается вокруг Марса быстрее, чем сама планета, приливные силы медленно, но неуклонно снижают радиус его орбиты.

В какой-то момент, в будущем, когда он приблизится к Марсу достаточно близко и приливные силы разорвут Фобос. Несколько кратеров на поверхности Марса, расположенные недалеко от экватора, показывают, что, возможно, у планеты было много других мелких спутников, которых постигла участь ожидающая Фобос, а также то, что марсианская кора успела сместиться между этими событиями. Деймос располагается достаточно далеко от планеты, и его орбита все время медленно увеличивается, как и в случае с нашей собственной Луной.

Основные параметры спутника

Спутник Деймос можно наблюдать через любительские телескопы, но из-за малых размеров его можно разглядеть только во время максимального сближения Земли с соседом, это происходит раз в 15 – 17 лет. Несмотря на такой промежуток времени, все же удается получать описания спутника и вот некоторые из них.

Физические характеристики

Размер Деймоса значительно меньше размера Фобоса, и составляет 15 × 12.2 × 10.4 км, его объем 5620 км³. Как видно из параметров, он далек от идеальной сферической формы, и больше напоминает сплюснутый трехосный эллипсоид. Его плотность очень низка в сравнении с другими спутниками Солнечной системы, и составляет 1.47 г/см³. Предполагаемые характеристики объема, массы и плотности указывают на сходство с астероидами. Деймос синхронно вращается относительно центрального тела, это значит, что с планеты всегда видна только одна его сторона. Эта модель движения присуща большинству природным спутникам, в том числе и Луне.

Орбитальные характеристики

Расстояние от Марса до орбиты движения Деймоса около 23 500 км, то есть он находиться вдвое дальше от планеты, чем его брат. Интересный факт, что, по мнению ученых и астрономов, движение Фобоса динамично замедляется. В отличие от него, Деймос имеет тенденцию отдаляться каждый год на 9 см, что может вывести его за пределы орбиты и отправить путешествовать в сторону Солнца. Не исключено, что по прошествию миллионов лет, он станет второй Луной для нашей планеты.

Третий марсианский спутник Танатос

Орбитальное поведение Фобоса указывает на возможность его неминуемого разрушения. Он уже достиг критической точки своей орбиты, так называемого предела Роша. В этом положении он находится под постоянным давлением гравитационных сил планеты и продолжает сокращать диапазон движения. Дальнейшее развитие этого процесса может привести к взрыву или остановке спутника и падению на поверхность планеты. И первый, и второй сценарий развития событий приведут к необратимым изменениям на красной планете: от изменения геологической карты до частичного разрушения Марса. В любом случае, по крайней мере, еще за 12 миллионов лет до конца смерти Фобоса. Наблюдения за этим явлением дали повод развить идею трех спутников Марса.

Среди астрофизиков бытует мнение, что существовал третий спутник Марса, который был ближе к планете и пересек границу Роша, что привело к ее разрушению. Предполагаемый космический объект получил свое кодовое название в честь Танатоса, древнегреческого бога смерти, особенно почитаемого в Спарте. Бог смерти отличался беспринципностью и безжалостностью ко всем живым существам. Миф отражает одну из версий развития событий миллионы лет назад.

Среди наиболее ортодоксальных теорий есть мнение, что смерть Танатоса повлекла за собой уничтожение всего живого на соседней планете, изменила рельеф, разрушила атмосферу и превратила двойника Земли в космическую пустыню, непригодную для жизни. Однако это лишь смелые предположения приверженцев идеи заселения Марса людьми.

Как видите, исследования спутников красной планеты находятся на уровне предположений и гипотез. Их детальное изучение могло бы привести к прорыву в космологии и астрофизике, но неизвестно, когда это станет возможным.

Интересные факты о Фобосе и Деймосе

Фобос и Деймос по праву считаются одними из самых уникальных и интересных спутников в Солнечной системе.

• Спутники движутся в разные стороны. Фобос восходит на Западе, а Деймос на Востоке;
• В солнечной системе это единственные спутники неправильной формы, скорее похожие на огромные валуны;
• На Фобосе уже появились канавы и трещины, что доказывает теорию о том, что спутник скоро (по космическим меркам) разорвёт на части;
• Фобос приближается к Марсу, а Деймос – наоборот, с каждым годом становится всё дальше. Рано или поздно он выйдет из зоны притяжения и отправиться в путешествие по космосу.

Открытие спутника Деймос — объяснение для детей

Итак, Деймос — меньший спутник Марса (всего их два). 12 августа 1877 года астроном из Америки Асаф Холл целенаправленно выискивал марсианские спутники и первым нашел Деймос. Для самых маленьких будет интересно узнать, что спустя 6 дней он отыскал и Фобос. Правда их существование еще за несколько лет до этого математически вычислил Иоганн Кеплер. Но лишь Холл нашел их непосредственно в космическом пространстве.

Для этого он использовал 26-дюймовый рефрактор из американской обсерватории в Вашингтоне (Колумбия). Он исследовал каждый регион вокруг планеты. Когда приблизился к самому Марсу, то в 23458 км от его центра заметил Деймос. Фобос оказался еще ближе. Именно из-за короткой дистанции и небольших размеров они были скрыты в тени планеты.

Стоит объяснить детям, что марсианские луны получили свои наименования в честь героев греческих мифов. Деймос (полет) и Фобос (страх) были братьями-близнецами и сыновьями Марса (бог войны Арес в Греции).

Внешний вид с марсианской поверхности

Спутники Марса с поверхности планеты выглядят неодинаково.

1. Фобос. В процессе наблюдения за ним можно заметить, что диаметр составляет 1/3 лунного диска, который виден на ночном небе. Визуальная величина при этом равняется 9 единиц. Восхождение происходит на западе, а садится планета с восточной части Марса. Через 11 часов она восходит повторно, пересекая марсианское небо дважды в сутки. Обнаружить перемещение этой быстрой луны по небу можно в ночное время, в этот же период заметна смена фаз.
2. Деймос. Восхождение его происходит на востоке. По внешнему виду этот спутник планеты Марс напоминает яркую звезду, на которой не имеется заметного диска. Показатель её звёздной визуальной величины составляет 5 единиц. Это говорит о том, что по яркости она превосходит Венеру. В целом вид этого объекта является схожим и аналогичным.

Спутники Марса можно наблюдать одновременно, при этом в ночном небе они будут двигаться навстречу друг другу. Яркость обеих лун является достаточной для того, чтобы предметы могли отдавать чёткие тени на поверхности основной планеты.

Обращение обоих тел вокруг планетарной поверхности является достаточно близким, а также этот процесс характеризуется небольшим орбитальным наклоном к экватору. Эти факторы препятствуют возможности проведения наблюдений в рамках высоких северных и южных широт.

Орбитальные характеристики

Орбита Деймоса является почти круговой и близкой к экваториальной плоскости Марса. Деймос — наружная луна Марса, является, возможно, астероидом, который был захвачен Марсом, хотя эта гипотеза является спорной. Спутники имеют почти круговые орбиты, лежащие в экваториальной плоскости Марса.

Фобос проходит перед Деймосом

С поверхности Марса, Деймос будет иметь угловой диаметр не более чем 2,5 угловых минут или одной двенадцатой от размера нашей Луны. Фактически Деймос, с поверхности красной планеты, виден как очень яркая звезда или планета. Его яркость примерно такая же как у Венеры с поверхности Земли. С помощью небольшого телескопа, марсианин мог бы наблюдатель фазы Деймоса, который их меняет в течении 1,2648 дней (синодический период Деймоса).

В отличие от Фобоса, который вращается очень быстро, Деймос вращается медленнее и восходит на востоке, а заходит на Западе.

Поскольку орбита Деймоса располагается относительно близко к Марсу и имеет лишь очень небольшой наклон к экватору планеты, он не виден из марсианских широт, которые располагаются выше 82,7 градусов.

В кадр с камеры мачты (Mastcam) марсохода Curiosity , во время 12-секундной экспозиции, попали Церера, Веста и Деймос!

Наблюдения Деймоса в любительский телескоп с Земли возможны, т.к. его звездная величина составляет 12,45, (а у Фобоса – 11,6) что вполне по силам любительским телескопам. Однако наблюдать спутники Марса из-за их близости к планете затруднительно.

Сравнение Деймоса и другими телами: кометами, астероидами, постройками и Звездой Смерти

Дальнейшие планы в изучении планеты

Разговоры о полете на Марс возобновились в 2004 г. — в NASA анонсировали новую программу, основными целями которой были полет на Луну в 2020 г., оборудование на ней космической базы и старт с нее в направлении Красной планеты в 2037 г. Сегодня от реализации миссии отказались в виду ее высокой стоимости и недоказанной эффективности.

В 2020 г. Марс подойдет на минимально возможное расстояние к Земле, этим хотят воспользоваться участники сразу нескольких марсианских программ:

• на поверхность планеты будет доставлен марсоход в рамках российско-европейской программы «ExoMars»;
• Индия доставит на марсианскую орбиту второй зонд;
• Китай готовит к отправке марсоход и орбитальную исследовательскую станцию;
• США и ОАЭ планируют запуск корабля «Mars Hope».

В 2022 г. запустить миссию по доставке на Землю грунта с Деймоса и Фобоса планирует Япония. В 2024 г. аналогичную программу анонсировала Россия.

Но самые далеко идущие планы — полет на Марс человека. Такую возможность рассматривают Роскосмос, NASA и Европейское космическое агентство ЕКА. Первые 2 организации хотят сделать это в 2030 г., а последняя — на 3 года позже.

Наблюдение Фобоса и Деймоса

Так как это очень маленькие спутники, найти их в телескоп очень сложно – немногие любители астрономии смогли это сделать. И дело даже не в технической сложности – современные любительские телескопы вполне пригодны для этого, даже не очень большие. Проблема в том, что Фобос и Деймос расположены очень близко к планете, и Марс мешает их найти своим ярким светом.

Наблюдать спутники Марса лучше всего во время противостояния, в идеале – Великого. Тогда расстояние до планеты минимально и яркость Фобоса и Деймоса достигает 11 и 12m соответственно. Это вполне по силам среднему телескопу.

Использовать рекомендуется окуляр с небольшим полем зрения. Предварительно нужно свериться с одной из многочисленных программ-планетариев и выбрать момент, когда спутники будут в наибольшей элонгации от планеты. Например, Guide 9.0 вполне подойдёт. Ещё рекомендуют SkyTools 3.

При наблюдении нужно аккуратно вывести Марс из поля зрения, чтобы он не мешал ярким светом. Хорошо использовать боковое зрение для поиска слабых объектов, как при наблюдении галактик и туманностей. После обнаружения спутника можно вернуть Марс в поле зрения – возможно, что он уже не помешает видеть уже обнаруженный спутник.

Конечно, никаких подробностей увидеть на столь крошечном небесном теле не получится. Но даже взглянуть на него и то будет отличным опытом. Вспомните, что многие знаменитые астрономы за несколько веков так и не смогли этого сделать.

Кстати, хотя Фобос и крупнее и ярче Деймоса, обнаружить его сложнее, так как он находится ближе к планете, и засветка его сильнее. Учитывайте это и тщательно выбирайте время для наблюдений. Ну а мы пожелаем удачи в этом нелёгком, но увлекательном деле.

Геологические особенности поверхности

Рельеф объекта не является сложным. Поверхность его относительно ровная, имеется несколько впадин и возвышений, но самые высокие и глубокие из них составляют не более 20% от средних размеров самого сателлита.

Естественным лунам со слабой гравитацией, к которым относится и Деймос, свойственны разломы и трещины, образующиеся в результате природного разрушения:

• из-за пагубного воздействия космической радиации;
• из-за влияния солнечного ветра;
• из-за контакта с блуждающими небесными телами.

Однако на Деймосе таких дефектов поверхности нет, что может быть объяснено его большой отдаленностью от Марса: осадочная пыль, поднимающаяся в космос от ударов о его поверхность комет и астероидов, ложится на спутник ровным слоем.

Формирование и состав

Сравнение размеров Фобоса и Деймоса. Credit: Fectruz

Эта марсианская луна состоит из смеси льда и обогащенных углеродом пород, Средняя плотность ее тверди — около 1,5 г/куб. см.

Точного представления о происхождении спутника ученые до сих пор не имеют.

Существует 2 основные версии о рождении небесного тела:

1. Фобос и Деймос — 2 части единого объекта, разрушившегося под воздействием силы притяжения Марса или при столкновении с ним либо другим космическим телом. В пользу этой версии свидетельствуют сходство грунтов на обоих спутниках, характер их вращения и похожее геологическое строение.
2. Деймос — это «захваченное» Марсом небесное тело, которое отделилось от Пояса астероидов под влиянием гравитации Красной планеты и Юпитера.

Кратеры Деймоса

Поверхность спутника содержит на себе кратеры, но они более сглаженные, чем на Фобосе, в результате частичного заполнения их пористым минералом реголитом.

Крупнейшие кратерные образования — Свифт и Вольтер, их диаметры соответственно 1 и 1,9 км. Объекты были названы в честь писателей, рассказавших в своих произведениях о существовании у Марса двух естественных лун еще до того, как эти спутники были открыты астрономами.

Все остальные кратеры на Деймосе безымянные.

Карта поверхности спутника Деймос

Первая примерная карта спутника была составлена еще в 1894 г. Последние, самые детальные снимки предоставила в начале 2010-х гг. космическая лаборатория «Кьюриосити» во время своего пребывания на Марсе.

Поверхность Деймоса. Credit: Spacegid

Альтернативная гипотеза образования

Другая гипотеза образования спутников гласит, что когда-то Марс был окружен множеством тел размером с сегодняшние спутники, которые были запущены на его орбиту после столкновения с большим планетизмом. Высокая пористость Фобоса (плотность 1,88 г / см3 и пустоты, составляющие 25-35% объема) не в пользу происхождения астероида.

Инфракрасные наблюдения с Фобоса показывают, что он содержит в основном филлосиликаты, хорошо известные на поверхности Марса. Его спектры отличаются от всех классов хондритов — метеоритов астероидного происхождения. Исходя из этих данных, Фобос образовался из материала, который был запущен на орбиту планеты, когда Марс столкнулся с астероидом или другим крупным телом.

Проведённые и проводимые исследования

Спутники Марса были открыты и найдены не сразу. В 1894 г. получилось обзавестись первые снимки, перечень которых пополнился в 1896 г. с помощью работ С. Костинского. В 1909 г. в ходе противостояния были получены другие изображения, которые помогли учёным сделать определённые выводы. В 1911 г. Г. Струве внёс предложение об использовании первой теории их движения.

К спутникам Фобос и Деймос было отправлено несколько космических устройств в рамках четырёх миссий. Каждая из них заканчивалась фиаско. Некоторые аппараты не смогли долететь до места назначения, некоторые из них вовсе не смогли покинуть околоземную орбиту. В связи с этим основная часть миссий выполнена так и не была. Несмотря на подобные промахи, их проведение продолжается до настоящего момента времени.

Часто задаваемые вопросы

Как называются спутники Марса?

Официальные спутники носят имена Деймос и Фобос. Призрачный спутник, который якобы уничтожил все на планете, получил имя Танатос.

Почему спутники Марса называют страх и ужас?

Сателлиты получили имена сыновей бога войны. Их перевод означает страх и ужас. А так как планета имеет имя Марса (Ареса), то ученые логически дали имена тех богов, которые были в его свите согласно мифам.

Марс потеряет свои спутники?

Скорее да, чем нет. Доказано, что Деймос постепенно увеличивает расстояние между собой и планетой  — «покровительницей». Это приведет к тому, что он уйдет в свободный полет. А Фобос, наоборот, приближается, что рано или поздно приведет или к гибели планеты, или к гибели спутника.

Орбита

Диаграмма, показывающая орбиты Фобоса и Деймоса вокруг Марса в масштабе.

Его орбита с большой полуосью 23 460  км почти круговая (его эксцентриситет достигает только 0,000 33) и слегка наклонена по отношению к экватору Марса (0,93). Его средняя орбитальная скорость вокруг Марса 1,35  км с -1 .

Расположенный немного дальше синхронной орбиты Марса (17000  км ), Деймос медленно удаляется от планеты.

Подобно Луне или Фобосу, ​​он находится в синхронном вращении , всегда представляя планете одно и то же лицо. Следовательно, его период вращения точно такой же, как и период обращения вокруг Марса: 30 часов 18 минут.

Спутник Деймос

Деймос – это внешний спутник на орбите планеты и меньший из двух спутников Марса. Его диаметр всего 11 километров, что делает его одним из самых маленьких спутников во всей Солнечной Системе.

Если Вы считали, что Фобос – это крохотный спутник, то представьте себе, что Деймос еще меньше. Его длина – всего 11 километров, это не намного больше, чем любой другой осколок на орбите Красной планеты. Орбита Деймоса находится вдвое дальше от Марса, чем Фобос. Он отдален от центра планеты на расстояние 23460 километров. В марсианском небе спутник больше похож на умеренное яркое пятнышко, а из-за такого большого расстояния, полный оборот вокруг Марса спутник Деймос совершается за 30 часов.

Как и у Фобоса, из-за неправильной формы, спутник скорее напоминает один из объектов пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Исследования показали, что спутник состоит точно из таких же материалов, как и объекты в поясе астероидов. Вероятно, луна тоже была когда-то одним из тех астероидов и была притянута гравитацией Марса. Некоторые астрономы полагают, что оба марсианских спутника – это фрагменты более крупного небесного тела, которое раскололось от столкновения с планетой. Правда, выяснить это наверняка, скорее всего, не получится никогда. Полюбуйтесь на фото поверхности Деймоса.

Как и Фобос, Деймос – это вполне обыкновенный космический объект. На самом деле, это по сути большой камень с несколькими кратерами на поверхности. У Деймоса более ровная и гладкая поверхность, у него также меньше кратеров, чем у другого спутника Фобоса. Самый большой кратер имеет диаметра всего две мили в диаметре, что в пять раз меньше, чем размеры самого спутника.

В отличие от Фобоса, на Деймосе нет признаков разломов на поверхности. Скорее всего, это из-за того, что Деймос находится вдвое дальше от Марса, чем его брат и сила притяжения оказывает на него гораздо меньшее влияние. Считается, что Деймос состоит из тех же материалов, что и Фобос. Это смесь водяного льда и богатых углеродом горных пород, как и у объектов типа C по внешнем поясе астероидов между Марсом и Юпитером. На Деймосе нет магнитного поля и как следствие этого, отсутствует атмосфера.

Из-за того, что Деймос находится на большем расстоянии от Марса, чем Фобос и не столько подвержен силе притяжения планеты, дальнейшая судьба этого спутника более радужная, чем у его брата. Деймосу не предстоит столкновение с Марсом, как вероятно, это случится с Фобосом. Наоборот, Деймос постепенно отдаляется от планеты. Считается, что, как и спутник Земли Луна, когда-то уйдет из-под воздействия земного притяжения, так и Деймосу предстоит уйти от родительской орбиты и отправиться в свободный полет, чтобы больше никогда не вернуться к Марсу.

Такие разные родители

Историю Фобоса и Деймоса начну, пожалуй, с их родителей. Одним из самых опасных и необузданных божеств в Древней Греции считался Арес (у римлян он зовётся Марсом). Нередко описывается он как смелый воин и красивый мужчина, поведение которого, на мой взгляд, не всегда адекватно.

Любимым занятием Ареса были кровопролития и разрушения, что несли войны. Думаю, не слишком удивлю вас, сказав, что древние греки боялись этого бога, а потому не забывали подносить дары и старались всячески задобрить.

Вероятно, следуя извечной «женской логике», безумно влюбилась в бога-воина красавица Афродита (у которой, кстати, имелся законный супруг Гефест). От этого порочного союза и родились братья Фобос и Деймос, воплощавшие собой Страх и Ужас. Кстати, Афродита с Марсом породили не только их, но и Ненависть, Страсть и, как ни странно, даже Любовь.